稀土离子掺杂纳米TiO2的谱学特性研究

采用sol-gel法制备不同稀土元素(La,Ce,Pr,Nd,Sm)掺杂TiO2纳米粒子,采用荧光光谱和紫外-可见漫反射光谱对样品的谱学特性进行对比研究。结果表明,Sm掺杂引起新的发光现象,荧光谱中两个发射峰的强度随Sm掺杂浓度的改变而改变,而其余稀土元素掺杂只影响纯TiO2发射峰的位置和强度;Ce掺杂造成漫反射光谱的吸收边发生红移,且红移幅度随Ce掺杂浓度的改变而改变,其余稀土元素掺杂则造成吸收边蓝移。     

金属离子掺杂TiO2光催化材料的光催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备金属离子掺杂的TiO2光催化剂,以紫外灯和太阳光为光源,用罗丹明B溶液为模拟废水,研究TiO2掺杂金属离子催化剂光催化性能,探讨金属离子的半径、价态及电子构型等因素对掺杂TiO2催化活性的影响.     

Zn2+掺杂TiO2纳米粉体的结构特性及光催化活性

利用酸催化的Sol-gel法制备纯的和不同掺杂量的Zn2 掺杂TiO2纳米粉体,并用XRD、BET、XPS、SPS等技术对样品进行表征.考察Zn2 掺杂量和焙烧温度对样品的光催化降解亚甲基蓝活性、相结构、晶粒尺寸和表面织构特性的影响,并结合表面光电性质和表面组成等探讨Zn2 掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响机制.结果表明:适量掺杂Zn2 可以提高纳米TiO2的光催化活性;当Zn2 掺杂量为0.75%,焙烧温度为500℃时,制备的Zn2 掺杂TiO2纳米粉体的光催化活性最佳.Zn2 掺杂TiO2纳米粉体的光催化活性的提高应归功于Zn2 掺杂促进了光生电子和空穴的分离,抑制相变和晶粒长大从而增强光生e-/h 的氧化还原能力,增加表面羟基,改善样品表面的吸光性能.     

Ce掺杂对纳米TiO2结构和光催化性能的影响

以钛酸丁酯和硝酸亚铈为实验原料,采用溶胶-凝胶法制备了Ce掺杂的TiO2纳米粒子,并利用XRD、DRS、TEM、BET等测试技术对样品进行了表征,且以高压汞灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,考察了Ce掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响．结果表明：Ce掺杂能提高纳米TiO2的光催化活性,有效抑制TiO2纳米粒子的生长和在高温下的相变,增大其比表面积,并使TiO2纳米粒子的光谱响应范围拓展到可见光区,当掺杂Ce的物质的量分数为0．5%时,TiOz纳米粒子的光催化活性达到最佳．     

RE／TiO2纳米粒子在自然光下的催化氧化性能

半导体光催化技术为环境治理提供了一条新途径，其中，TiO2因具有化学性质稳定、成本低、难溶、无毒等特点，是理想的光催化剂，但由于其吸收光谱在紫外区，日光利用率低，故其应用受到限制，为了提高太阳能的利用率和光催化活性，需研究出可提高TiO2自然光催化活性的掺杂物，为此，以钛酸丁酯和稀土盐为原料，采用溶胶－凝胶法制备了掺杂稀土的光催化剂RE／TiO2（RE为Pr,La,Gd,Ho,Nd），通过XRD法研究了光催化剂的结构特征；以甲基橙为目标降解物，考察其在自然光下的催化氧化活性，研究结果表明：RE掺杂能够显著提高TiO2粒子的光催化降解能力，且催化活性与RE性质、掺杂方式及掺杂量有关，其中掺Gd样品的光催化活性最强；用共沉淀法制备的掺Gd样品比用负载法制备的掺Gd样品在自然光下具有更强的催化活性。     

Eu掺杂TiO2纳米晶的制备及其发光性能

TiO2:Eu3+是一种新型优质的纳米红光发光材料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2:Eu3+纳米晶,研究了TiO2:Eu3+纳米晶的发光特性及退火温度对其发射光谱的影响.利用XRD,PL,PLE对样品进行了表征.结果表明TiO2:Eu3+纳米晶在600 ℃退火时呈现单一的锐钛矿结构,晶粒尺寸约为13.2 nm,900 ℃退火时呈现单一的金红石结构,晶粒尺寸约为44.1 nm;用468 nm激发光源激发时样品显示出强红光发射,对应于Eu3+粒子的5D0 →7F2超灵敏跃迁;荧光强度随着退火温度的升高先增强后减弱,最佳退火温度为700 ℃,最佳保温时间为8 h.     

掺杂纳米TiO2光催化研究进展

纳米TiO2因其禁带宽和光生电子与空穴容易复合,而表现出较低的光催化活性,阻止了光催化剂纳米TiO2走向实用化.介绍了利用掺杂与共掺杂、金属与非金属掺杂手段对纳米TiO2进行改性的方法,对进一步扩大纳米TiO2的应用范围,实现纳米TiO2的工业化应用奠定了基础.     

双元素共掺杂纳米TiO2的制备及光催化活性

采用特殊液相沉淀法制备了双元素镧和铁掺杂纳米二氧化钛粉体,通过TG-DTA对其前驱体进行分析,用XRD和TEM对其进行表征。用它做催化剂在日光作用下对亚甲基蓝进行了光催化实验,结果表明双元素镧和铁掺杂纳米二氧化钛比纯纳米Ti02粉体光催化效果好。其中掺铁1％、镧0．5％的纳米TiO2在焙烧温度650℃焙烧时间30min时效果最佳。     

CdS、Ag^＋掺杂改性纳米TiO2光催化降解甲基橙动力学研究

在探索纳米TiO2光催化降解甲基橙的最佳条件后,对纳米TiO2及其改性光催化剂CdS/TiO2、Ag＋/TiO2光催化降解甲基橙性能进行了动力学研究,结果表明：纳米TiO2及其改性的CdS/TiO2、Ag＋/TiO2的光催化反应符合动力学一级反应规律;三种光催化反应剂的光催化均存在诱导期,其中纳米TiO2光催化反应诱导期最长,其次是Ag＋/TiO2光催化反应,而CdS/TiO2光催化反应诱导期最短;光催化反应降解甲基橙效率是：TiO2光催化反应最低,其次是Ag＋/TiO2,CdS/TiO2效率最高.     

前驱体浓度对纳米TiO2薄膜生长及光激发特性的影响

以Ti（SO4）2为原料,无水碳酸钠（Na2CO3）为添加剂,采用水热合成法在钛合金基底上成功制备了锐钛矿相的纳米TiO2薄膜。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等测试手段系统的研究了前驱体浓度对纳米TiO2薄膜生长特性、结晶特性和相组成的影响规律;利用光致激发光谱（PL）研究了所制备TiO2薄膜的光激发特性,并通过微观机制对其影响规律进行了理论解释。     

溶胶-凝胶法制备掺La的TiO2相变和抗菌性能研究

采用sol-gel法制备了纯的和不同摩尔比掺La的TiO2粉体材料,并且利用XRD分析了掺La对TiO2晶型转变的影响,同时采用琼脂孔穴扩散一抑菌圈法研究了掺La浓度及热处理温度对抗菌性能的影响.结果表明:La2+的掺入可以明显提高锐钛矿相向金红石相转变的起始温度;掺La2+5%,热处理温度达700℃的La-TiO2仍为混晶型结构,并具有较高的抗菌性能.     

Electronic Band Structures of TiO2 with Heavy Nitrogen Doping

The first-principles density-functional calculation was conducted to investigate the electronic band structures of titanium dioxide with heavy nitrogen doping (TiO2-xNx).The calculation results indicate that when x≤0.25,isolated N 2p states appear above the valence-band maximum of TiO2 without a band-gap narrowing between O 2p and Ti 3d states.When x≥0.50,an obvious band gap narrowing between O 2p and Ti 3d states was observed along with the existence of isolated N 2p states above the valence-band of TiO2,indicating that the mechanism proposed by Asahi et al operates under heavy nitrogen doping condition.     

纳米光触媒二氧化钛在纺织品上的应用性能

介绍了纳米光触媒TiO2在纺织品功能整理上的应用及纳米光触媒TiO2作用于纺织品的方法．提出了纳米光触媒纺织品应用性能的研究方向,即提高光触媒TiO2的分散性能、提高光触媒TiO2与织物的结合牢度以及减少纤维的裂化．     

纳米TiO2提高活性染料染色织物耐光色牢度的作用

为了提高活性染料染色织物的耐光色牢度,利用纳米材料吸收紫外线的性能对织物进行后整理。探讨了分散剂9D和分散剂C98及改性剂PEG对纳米TiO2分散稳定性的影响,认为2%PEG修饰且分散剂9D浓度为0.6%时纳米TiO2的分散效果最好;将纳米TiO2分散液用于活性染料染色织物整理,并通过织物紫外反射率、透过率和日晒色差的测试,分析了纳米TiO2对织物紫外光谱和耐光色牢度的作用。结果表明:利用分散剂和改性剂能够制得TiO2粒径较小、体系稳定的纳米TiO2分散液;纳米TiO2对紫外线的吸收作用会提高活性染料染色织物的耐光色牢度。     

具有可见光响应的改性纳米TiO2研究进展

通过改性可以改变TiO2只有在紫外光激发下才显示出较高光催化效率的特点,使其在可见光范围也显示出较高的活性。本文综述了纳米TiO2改性方面的研究进展,指出通过元素掺杂、贵金属修饰、聚合物修饰、半导体复合、染料敏化等手段对TiO2进行改性,可以减小纳米TiO2禁带,提高纳米TiO2对可见光的响应性和量子效率。分析认为,实验室制备的改性纳米TiO2可见光光催化效果已经比较理想,解决回收难、工程易操作性等问题是未来的发展方向。     

Photocatalytic Activity of Lanthanum and Sulfur Co-doped TiO2 Photocatalyst under Visible Light

A novel lanthanum and sulfur co-doped TiO2,photocatalyst was synthesized by precipitation-dipping method,and characterized by X-ray diffraction(XRD),transmission electron microscopy(TEM)and UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy.Compared with the S-doped TiO2,La-doped TiO2 and the standard Degussa P25 photocatalysts,the lanthanum and sulfur co-doped TiO2 photocatalyst(the molar percentage of La is 3.O%) calcined at 450℃for 2 h showed the strongest absorption for visible light and highest activities for degradation of reactive blue 19 dye in aqueous solution under visible light(?>400 nm)irradiation.It was also discovered that the co-doping of lanthanum and sulfur hindered the aggregation and growth of TiO2 particles,and the doping of lanthanum reduced slightly the phase transition temperature of TiO2 from anatase to rutile.     

纳米TiO2的制备及其抗菌性能研究

以尿素为沉淀剂 ,采用均匀沉淀法制备出分散性好、粒径分布均匀的纳米 Ti O2 ,研究了粒径、光照对 Ti O2 粉体抗菌性能的影响     

纳米TiO2光催化原理及其在环保领域的应用

纳米TiO2是目前最受人们关注的光催化剂之一，系统介绍了纳米TiO2光催化剂的光催化机理及其在污水处理，空气净化，杀菌，表面自洁材料等环保领域的应用前景。